Dlaczego potrzebujemy pomiarów
Pomiary są podstawą dokumentacji roboczej wymaganej przy przebudowie, remontach, aranżacji wnętrz, aw niektórych przypadkach także przy nowej budowie. Jakość przyszłego projektu w dużej mierze zależy od wiarygodności dokumentacji źródłowej.
Pomiary są konieczne, jeśli:
- zagubiona dokumentacja projektowa;
- zmieniła się funkcja budynku, liczba kondygnacji, obciążenia eksploatacyjne;
- wystąpiły krytyczne wady i uszkodzenia budynku;
- wznowienie budowy po długim czasie;
- obok obiektu powstaje nowy budynek;
- wymagana jest renowacja lub rekonstrukcja.
Tradycyjne metody mocowania: ołówek i taśma miernicza
Pomiary architektoniczne są głównym sposobem uchwycenia cech budynku. Zawierają:
- wielkoformatowe rysunki ortogonalne głównych rzutów budynku i jego części;
- obraz budynku i jego fragmentów na rysunkach;
- fotografia artystyczna i dokumentalna.
Wyczerpujące wyobrażenie o obiekcie można przede wszystkim uzyskać, mierząc fiksację. Ale rysunki wymiarowe są niezwykle pracochłonne, ich wykonanie wymaga czasu i wielu różnorodnych narzędzi: linijki, miarki zwykłe i laserowe, sznurki stalowe, suwmiarki, sondy, szablony, goniometry, niwelatory, pionki, lupy, mikroskopy pomiarowe.
Najpopularniejszym narzędziem jest taśma laserowa: tania, kompaktowa i łatwa w użyciu. Może być używany do pomiaru pomieszczeń i małych budynków o prostej geometrii. Ale błędy są nieuniknione: musisz kierować punkt z ręki, nie zawsze jest łatwo utrzymać pozycję poziomą, czasami nie ma linii wzroku między punktami. Mierniczy musi stale dostosowywać się do geometrii pomieszczenia i wybierać najbardziej odpowiednią metodę - szeryfowe, polarne, filarowe itp.
W przypadku dokładniejszych i bardziej złożonych prac bardziej odpowiedni jest sprzęt geodezyjny. W artykule skupimy się na naziemnej metodzie skanowania laserowego oraz konkretnym modelu skanera laserowego - BLK360.
Skanowanie laserowe
Naziemne skanowanie laserowe jest obecnie najbardziej kompletną i dokładną metodą pomiaru. W urządzenie wbudowany jest dalmierz laserowy, kierunek wiązki zmienia się automatycznie, serwonapęd mierzy jego kąty pionowe i poziome.
Nowoczesny skaner laserowy 3D wytwarza ponad milion pomiarów na sekundę i przechowuje odebrane dane cyfrowe w postaci układu trójwymiarowych współrzędnych - chmury punktów, która w rzeczywistości jest modelem 3D badanego obiektu. Każdy punkt, oprócz trzech współrzędnych geoprzestrzennych, zawiera informacje o kolorze, co jest rozpoznawane po intensywności zwróconego sygnału. Dzięki wbudowanym kamerom możliwy jest odbiór całej tablicy danych w kolorach odpowiadających rzeczywistym.
-
1/4 Przykład przetworzonej chmury punktów, model 3D budynku mieszkalnego w Szwajcarii. SZEŚCIOKĄT
-
2/4 Przykład przetworzonej chmury punktów, model 3D historycznego kwartału. SZEŚCIOKĄT
-
3/4 Przykład przetworzonej chmury punktów HEXAGON
-
4/4 Przykład przetworzonej chmury punktów, model HEXAGON 3D
Dzięki temu skaner laserowy rysuje najpełniejszy „obraz” obiektu, z którego łatwo można wydobyć żądane parametry. To najszybszy sposób na uzyskanie informacji niewymagających przetwarzania: wystarczy zaimportować dane do komputera, a następnie pracować z „chmurą”.
Jeśli potrzebujesz sformalizowanych materiałów, chmura punktów jest eksportowana do systemów CAD, w których tworzone są dokładne rysunki wymiarowe, plany, przekroje, przekroje lub modele 3D. Chmury punktów są obsługiwane przez Autodesk, Graphisoft, NanoCad, formaty wymiany to popularne pts, las, e57 i inne. Istnieje wiele bezpłatnych przeglądarek, które umożliwiają dokonywanie pomiarów: Podsumowanie Autodesk, Leica TrueView inny.
Skaner laserowy Leica BLK360
Szwajcarska firma Leica Geosystems stworzyła skaner laserowy Leica BLK360, który łączy w sobie zalety wszystkich metod pomiarowych. Jest lekki i kompaktowy: waży nie więcej niż kilogram, mieści się w torbie lub plecaku, umożliwiając skanowanie w dowolnym miejscu i czasie.
Oto kilka zalet Leica BLK360:
- laser skanuje 360 000 punktów na sekundę z odległości do 60 metrów;
- czujnik działa nieprzerwanie przez dwie godziny na jednym ładowaniu akumulatora;
- możesz pracować w pomieszczeniach i na zewnątrz, w temperaturze + 5-40 ° С;
- błędy są minimalne: suma błędów kąta i odległości daje błąd 6 mm przy odległości 10 m i około 8 mm przy odległości 20 m;
- System trzech aparatów 15 MP, sferyczna panorama HDR i lampa błyskowa LED;
- trzy tryby gęstości skanowania;
- Skaner jest łatwy w obsłudze: wystarczy obejrzeć filmy szkoleniowe o łącznym czasie trwania około 25 minut i postępować zgodnie z metodologią fotografowania.
Wystarczy nacisnąć jeden przycisk - iw niecałe trzy minuty BLK360 wykona panoramiczne skanowanie otoczenia wraz z wykonaniem zdjęć. Wszystkie informacje przesyłane są do tabletu iPad Pro w aplikacji do zdalnego sterowania i kontroli danych Podsumowanie Autodesk.
BLK360 w akcji: przykłady rozwiązanych problemów
Wstępny pomiar i kontrola pracy
Zobaczmy, jak działa BLK360 na przykładzie opracowania projektu projektowego. Obiekt - trzypokojowe mieszkanie o łącznej powierzchni 99 m2… Dane początkowe to plan WIT, został on zdigitalizowany i przeniesiony do środowiska Autodesk AutoCAD. Narożniki pomieszczenia zostały uwolnione, a zamiatanie i przygotowanie sprzętu zajęło nie więcej niż pięć minut.
-
1/4 planu WIT © HEXAGON
-
2/4 Rysowanie w programie AutoCAD © HEXAGON
-
3/4 Przygotowanie pomieszczenia i instalacja wyposażenia © HEXAGON
-
4/4 Przygotowanie pomieszczenia i instalacja wyposażenia © HEXAGON
W godzinę wykonaliśmy 17 instalacji skanerów laserowych. Obrazy panoramiczne przesłane do tabletu pomogły kontrolować dokładność lokalizacji i kompletność otrzymywanych danych. W razie potrzeby można było dodać pomiary i komentarze bezpośrednio do panoramy sferycznej.
-
1/3 Przykład komentarza w projekcie © HEXAGON
-
2/3 Projekt roboczy w aplikacji i podsumowanie © HEXAGON
-
3/3 Projekt roboczy w aplikacji i podsumowanie © HEXAGON
Usunęliśmy niepotrzebne elementy z chmury punktów - odpady budowlane, meble - i załadowaliśmy je do Autodesk. Korzystanie z wtyczki CloudWorx w środowisku AutoCAD budowano przekroje, a ściany rysowano w trybie półautomatycznym. Cały proces przetwarzania trwał około 3,5 godziny.
-
Chmura punktów w programie AutoCAD © HEXAGON
-
Widok obiektu 3D © HEXAGON
Porównajmy powstałe kontury ścian z rysunkiem wykonanym zgodnie z planem WIT: zielone linie odpowiadają faktycznemu położeniu ścian, a białe odpowiadają ich planowanemu położeniu. Jak widać, różnica w położeniu ścian w niektórych miejscach jest znacząca. Stało się to możliwe porównaj powierzchnie podłogowe: Nie znaleziono tutaj żadnych rozbieżności. Zaktualizowane dane zostały przesłane do biura projektowego - możesz bezpiecznie kontynuować pracę.
-
1/3 Przykłady rozbieżności między planowanym (białym) a rzeczywistym (zielonym) położeniem ściany © HEXAGON
-
2/3 Przykłady rozbieżności między planowanym (białym) a rzeczywistym (zielonym) położeniem ściany © HEXAGON
-
3/3 Przykłady rozbieżności między planowaną (białą) a rzeczywistą (zieloną) pozycją ściany © HEXAGON
Skan podstawowy jest odpowiedni dla udoskonalenie geometrii lokal, obliczenie niezbędnego demontaż wolumenów i opracowanie projektu projektowego.
Skanowanie można wykonać kilka razy do pliku ustalanie i monitorowanie wykonania pracy … Na zdjęciach widoczne są takie prace jak przesuwanie otworu, montaż korytka, uszczelnienie otworu blokami gazowymi i wykończenie.
-
1/6 Różne etapy skanowania pomieszczenia © HEXAGON
-
2/6 Różne etapy skanowania pomieszczenia © HEXAGON
-
3/6 Różne etapy skanowania pomieszczenia © HEXAGON
-
4/6 Różne etapy skanowania pomieszczenia © HEXAGON
-
5/6 Naprawy © HEXAGON
-
6/6 Projekt projektowy © HEXAGON
Koordynacja i kontrola położenia wewnętrznych sieci inżynieryjnych
Kolejnym zadaniem do rozwiązania jest ustalenie pozycji wewnętrznych sieci inżynieryjnych. W tym przykładzie są to przewody elektryczne i kanały kablowe dla klimatyzacji typu split. Pozycje stroboskopów zostały ustalone, a potencjalnie niebezpieczne strefy zostały naniesione bezpośrednio na chmurę punktów. Na podstawie tych danych w dowolnym momencie stało się możliwe uzyskanie powiązania dla dowolnego elementu i uniknięcie uderzenia w sieć podczas dalszej pracy.
-
1/4 Chmura punktów rowka na przewody klimatyzacji © HEXAGON
-
2/4 Chmura punktów szczeliny na kabel zasilający © HEXAGON
-
3/4 Wektoryzacja obszarów potencjalnie niebezpiecznych dla innych prac © HEXAGON
-
4/4 Widok izometryczny wewnętrznych sieci elektroenergetycznych © HEXAGON
Znajdowanie odchyleń powierzchni od pionu
Dane zostały dodatkowo przesłane do specjalistycznego oprogramowania komputerowego do przetwarzania chmur punktów - 3DReshaper … Następnie zbudowali idealnie pionowe „teoretyczne” ściany i porównali rzeczywistą geometrię ściany z tym idealnym modelem. Uzyskany wynik pozwolił na szybkie odnalezienie wady, określenie jej powierzchni iw efekcie obliczenie ilości wymaganego materiału.
-
1/3 Porównanie rzeczywistej geometrii ściany z idealnym modelem. © HEXAGON
-
2/3 Porównanie rzeczywistej geometrii ściany z idealnym modelem. © HEXAGON
-
3/3 Porównanie rzeczywistej geometrii ściany z idealnym modelem. © HEXAGON
Wykres i skala identyfikacji kolorów po prawej stronie obrazu są konfigurowalne, pomagają zrozumieć, ile kropek znajduje się w przedziale odchylenia wybranym przez użytkownika. W tym przypadku wszystkie punkty mieszczące się w przedziale odchyleń od -5 do +5 mm od idealnie pionowej ściany miały intensywną zieloną barwę, a z porównania wykluczono punkty o odchyleniach o 2 mm. Zawsze można wykonać skan ściany lub dowolnego wymaganego obszaru.
Liczenie objętości materiałów
Rozważ rozwiązanie powszechnego i raczej monotonnego problemu - obliczenia objętości tynku. Zgodnie z dokumentacją techniczną zużycie mieszanki odpowiada 8,5 kg / 1 m2 o grubości warstwy 10 mm.
Istnieje kilka tradycyjnych metod obliczeniowych, rozważymy dwie z nich:
- przybliżone: przyjmuje się grubość warstwy tynku równą 10-15 mm, dodatkowo uwzględniany jest margines 10% wskaźnika referencyjnego, zaokrąglając w górę.
- pomiary punktowe: średnią grubość warstwy wyznacza się z uwzględnieniem odchyłek kątowych. W tym celu powierzchnię, na którą zostanie nałożony tynk, mierzy się w trzech miejscach. Wartości uzyskane podczas zawieszenia sumuje się i dzieli przez trzy pomiary przez liczbę pomiarów.
Obliczenia są proste, ale bardzo przybliżone. Druga metoda wymaga przygotowania, czasem w postaci tynkowania lamp ostrzegawczych. Ważnym wskaźnikiem jest również profesjonalizm tynkarza.
Obliczymy na różne sposoby, ile materiału potrzeba do wypoziomowania jednej ściany o powierzchni 9,5 m2.
- Przybliżone: waga materiału bez zapasów wynosi 81 kg i 89 kg przy 10% zapasie.
- Pomiary punktowe: Pomiary punktowe dla wgnieceń i wybrzuszeń dały wartości 11, 8 i 10 mm. Średnia grubość ~ 10 mm. Masa materiału bez magazynu wynosi 81 kg i 89 kg przy 10% zapasie. W przypadku tej metody wyniki silnie zależą od losowego wyboru miejsca pomiaru, nawet jeśli geometria znaczników jest wybrana prawidłowo.
- Obliczanie objętości. Porównując rzeczywistą powierzchnię ściany z idealną, otrzymaliśmy mapę odchyleń. Można zauważyć, że figura wykazuje odchylenia od projektu w obu kierunkach, dlatego obliczono objętość zawartą między rzutowaną ścianą pionową a rzeczywistą pozycją, która wynosi 0,083 m3… Spodziewamy się wyświetlić ścianę na 10 mm, będzie to wymagało 71 kg. W takim przypadku nie musisz magazynować materiału.
Należy zauważyć, że we wszystkich przypadkach wymagane będą trzy worki gipsu o wadze 30 kg. Uzyskaną nadwyżkę można wykorzystać na innych ścianach, ale wstępne dokładne obliczenia pomogą uniknąć nadmiernych zapasów, a co za tym idzie, zaoszczędzić pieniądze. Zwłaszcza biorąc pod uwagę, że całkowita powierzchnia ścian wynosi 280 m2.
Sprawdzenie równości jastrychu
Równość jastrychu sprawdza się za pomocą dwumetrowej szyny i la. Szynę nakłada się na jastrych w kilku miejscach w różnych kierunkach. Zgodnie z obowiązującymi przepisami budowlanymi jastrych jest brany pod uwagę, nawet jeśli odstęp między powierzchnią jastrychu a prawami i złom nie przekracza 4 mm.
Konieczne jest również sprawdzenie nachylenia powierzchni jastrychu do poziomu. Wartość ta w dowolnym miejscu jastrychu nie powinna przekraczać 0,2%, aw wartości bezwzględnej - 50 mm. Na przykład, jeśli długość pomieszczenia wynosi 3 metry, odchylenie nie powinno przekraczać 6 mm. W przypadku stwierdzenia wad klient ma prawo wezwać eksperta. Jeśli badanie wykaże, że roszczenia są uzasadnione, budowniczowie muszą pokryć wszystkie koszty pracy biegłego i usunięcia małżeństwa.
Naziemne skanowanie laserowe pozwala na monitorowanie dużych obszarów, poświęcając minimum czasu. Wiarygodność i kompletność danych całkowicie wyeliminuje pominięcie problematycznych obszarów. Podobną metodę kontroli zastosowano podczas budowy centrum handlowego w Lipieck.
Wyniki
Podsumowując, skanowanie laserowe ma szereg istotnych zalet, a mianowicie:
- kompletność otrzymanych danych wyklucza wielokrotne wizyty w celu wykonania dodatkowych pomiarów;
- informacje są łatwe do zrozumienia i zinterpretowania dzięki wizualizacji i łatwej nawigacji w oprogramowaniu;
- połączenie zeskanowanych danych ze zdjęciem ułatwia dodawanie adnotacji i oznaczanie skomplikowanych węzłów;
- materiał początkowy może być wystarczający do opracowania projektów projektowych;
- elastyczność pracy z danymi pozwala na wybór najbardziej dogodnego dla użytkownika schematu technologicznego.